棒、线、型材轧制过程的计算机模拟仿真.pdfVIP

维普资讯 技术讲座 棒、线、型材轧制过程的计算机模拟仿真 洪慧平 ，康永林 (北京科技大学材料科学 卜j 程学院，北京 100083) 摘 要：介绍 当前轧制过程计算机模拟仿真的意义 、轧制过程数学模型和模拟仿真的类型，同时对棒、 线 、型材轧制过程有限元模拟仿真的主要内容和研究进展进行 r分析。 关键词 ：轧制；棒材；线材 ；型材；计算机模拟仿真；有限元法 中llt~ff类号：TG335．6；TG335．4；TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1003—9996 (2004)03 0038 04 Computersimulationforrollingprocessesofbar，wireandshapesteel HONG Hui—ping，KANG Yonglin (UniversityofScience TechnologyBeijing，Beijing100083．China) Abstract：Thec~mputersimulationsignificanceforrolfingprocesses，typesofmathematiaclmodelsandsimulation levelsareintroduced．Thepresentresearch situation aboutfiniteelementsimulationofrbar，wireandshapesteel rollingprocessesarealsoanalyzde ． Keywords：rolling；bar；wire；shapesteel；c~mputersimulation；finiteelementmethod l 前言 次，见表 1[2】。根据数学模型和模拟 目标量的不 轧制过程计算机模拟仿真是在物理模拟和实 同，将计算机模拟仿真划分为不 同级别 ，见表 2[ 验研究的基础上应用数值计算和分析技术，尤其 。 在多级模拟仿真中，第 级的模拟结果可 是应用有 限元法 (FEM)研究塑性变形过程 中 为第 7／+1级的平均值。 应力 、应变、温度等分布以及微观组织和宏观力 表 1 塑性成型过程数学模型的层次划分 学等的变化规律。 轧制过程涉及多阶段 、多因素，是几何与材 料高度非线性的复杂接触问题 ，要对其进行较全 面的在线生产实验研究，无论是从经济上 ，还是 从技术上都难以实现。借助计算机模拟仿真技术 不仅能有效地超前再现并揭示轧制过程的本质及 各工艺参数 的影响规律、代替和减少试轧过程、 表 2 模拟仿真的级别 实现对轧制工艺过程的优化，而且可极大地降低 美 主要模拟仿真量类型 主要方法 成本，并缩短设计周期…。 2 轧制过程数学模型及模拟仿真的分类 总体模拟率苎体 一 功 ? 准确建立模拟对象的数学模型是轧制过程计 、 平均温度…… ；…”……。 算机模拟仿真 的基础 ，也是研 究 的热点之一。 R．Kopp提出将塑性成型过程 (包括轧制)的数 学模型划分为宏观量 、分布量和显微量等不同层 收稿 日期 ：2003 04 22 作者简介：洪慧平 (1963 )，男 (汉族)，湖北黄梅人 ，副教授 ，博士。 · 38 · 维普资讯 第21卷 ·第 3期 轧 钢 2004年6月 3 轧制模拟的主要求解方法 在使用现有的商业有限元模拟仿真软件过程 轧制过程的求解方法主要